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Presentation Transcript

  1. SEP 583 Industrial Applications of IT & S/W Industry TeamGolf 그리드 기술의 한국군 적용 방안 2005.8.18. 차 광 호 이 준 복 박 성 제

  2. Project Overview 한국군 정보체계 개선을 위한 그리드 컴퓨팅 기술 도입 정책 수립 - 국회 국방위원회 정책 입안 자문 KoreanNationalDefenseSystem Global Information Grid Global Grid 박성제 Grid Computing Military (US) 차광호 이준복 TeamGOLF

  3. 목 차 1. 그리드 기술 현황 2. 미군 적용 사례 3. 그리드 기술의 한국군 적용 방안 TeamGOLF

  4. 1. 그리드 기술 현황 일반 부문

  5. Background (1) • Moore's Law vs. optical improvements Gary Stix, “The triumph of the light,” Scientific American, Jan. 2001. TeamGOLF

  6. Background (2) • Server and storage resource utilization David G Heap, “Scorpion-Simplifying the corporate IT Infrastructure,” IBM, 2000. TeamGOLF

  7. Related Projects TeamGOLF

  8. Definition - GRID • A hardware and software infrastructure that provides dependable, consistent, pervasive and inexpensive access to high-end computational capabilities.[Ian Foster and Carl Kesselman, The Grid, 1999] • Coordinated resource sharing and problem solving in dynamic, multi-institutional virtual organizations.[Ian Foster, Carl Kesselman and Steven Tuecke, The Anatomy of the Grid, 2001] TeamGOLF

  9. ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ ☺ VO-A VO-B Virtual Organization • Distributed resources and people • Linked by networks, crossing administrative domains • Sharing resources, common goals • Dynamic • Fault tolerant R R R R R R R R R R R R TeamGOLF

  10. Characteristics • Heterogeneity • 지리적으로 분산된 서로 다른 관리영역에 소속된 이종적인 자원들을 포함 • Scalability • 응용 프로그램이 요구하는 대규모 자원에 제공 • Dynamicity (Adaptability) • 자원 관리자는 자원들의 동적 상태 변화에 적절히 대응 TeamGOLF

  11. Classification • Computational Grid • Data Grid • Instrument Grid • Access Grid • …… TeamGOLF

  12. Grid Architecture Applications: User applications Collective: Coordinating multiple resourcesResource discovery and brokering, system monitoring, community authorization Resources: Sharing resources Access to computation, data, information about system structure, state, and Performance Connectivity: Taking to resources Communication(IP), Service discovery(DNS), Authentication, Delegation Fabric: Controlling resources locally Storage systems, Computers, File systems, Networks, Code repositories, Catalogs, Sensors TeamGOLF

  13. Globus Toolkit G T 4 Delegation Service Community Scheduler Framework [contribution] Python WS Core [contribution] C WS Core CommunityAuthorization Service OGSA-DAI [Tech Preview] G T 3 Web ServicesComponents WS Authentication Authorization Reliable File Transfer Java WS Core Grid Resource Allocation Mgmt (WS GRAM) Monitoring & Discovery System (MDS4) 2002. 4. G T 2 Pre-WS Authentication Authorization GridFTP Grid Resource Allocation Mgmt (Pre-WS GRAM) Monitoring & Discovery System (MDS2) C Common Libraries Non-WS Components G T 3 Replica Location Service XIO 2003. 6. G T 4 2005. 4. Credential Management Security Data Management Execution Management Information Services CommonRuntime * GT1: 1998. 10. TeamGOLF

  14. Global Grid Forum • GF (Grid Forum): 1999 • GGF: 2001 • The community of users, developers, and vendors leading the global standardization effort for grid computing. • 400 organizations • 50 countries TeamGOLF

  15. GGF – Working Groups (1) Standards Function Groups TeamGOLF

  16. GGF – Working Groups (2) Community Function Groups TeamGOLF

  17. Market Analysis Worldwide IT Spending by Region, 2003-2008 ($Millions) Worldwide Grid Spending by Region, 2003-2008 ($Millions) NA: North America, EMEA: Europe, Middle East, Africa, CALA: Central America, Latin America AP: Asia Pacific “Grid computing: A vertical market perspective 2003-2008,” The insight research corporation, June 2003. TeamGOLF

  18. 1. 그리드 기술 현황 군사 부문

  19. Global Information Grid • A globally interconnected, end-to-end set of information capabilities, associated processes and personnel for collecting, processing, storing, disseminating, and managinginformation on demand to warfighters, policy makers, and support personnel. Interoperability and end-to-end integration of automated information systems GIG Information Superiority and Decision Superiority TeamGOLF

  20. OSI TCP/IP Global Grid Mission Application Application Application Presentation Session Service Transport Transport Transport Internet Network Network Data Link Host-Network Link Physical Physical Global Grid • The communications infrastructure of the Global Information Grid. • Hybrid of OSI and TCP/IP Reference Models Aggregation of application Direct User Access (o) Direct User Access (x) TCP, UDP IP ATM, Ethernet, Frame Relay……, Wired Media, Satellite, Radio TeamGOLF

  21. Information Managementdiscovery, retrieval, management, access, delivery,…… Information Assurance Network Operations Networks GIG and Grid Technology • Globus(OGSA) and the GIG work at different levels. • TheGIG: Infrastructure level • Globus(OGSA): Middleware level Grace A. Lewis, et. al., “Promising Technologies for future systems,” Technical Notes, CMU/SEI-2004-TN-043, Dec. 2004. TeamGOLF

  22. 2. 미군 적용 사례

  23. 소목차 • 미래 전장 환경 분석 • Global Information Grid • Global Grid • 전술데이터링크 • AS-IS • TO-BE • 사례분석 TeamGOLF

  24. 임무 할당 우세한 전투공간 인지 C4I (DISN: Defense Information System Network) ISR PGM (UAV: Unmanned Aerial Vehicle, AWACS: Airborne Warning & Control System) (ATACMS: Army Tactical Missile System) 전투 평가 미래 전장 환경 분석 New System of Systems IT 기반의 C4ISR과 PGM 연결 : 복합체계 전장운영 개념 C4: Command, Control, Communication, Computer ISR: Intelligence, Surveillance, Reconnaissance PGM: Precision Guided Munitions/Missile TeamGOLF

  25. 미래 전장 환경 분석 • 네트워크 중심전(Network Centric Warfare) 개념 기본 개념 • C4I 를 통한 Sensor-C2 (Command, Control)-Shooter 연결 목 적 • 모든 전투원에게 정보공유 능력 제공 • 전투공간에 대한 공통상황인식 능력 제공 • 전투 프로세서의 효과적 연결로 상승효과 유발 • 지리적으로 분산된 전투력의 연계 운용 • 정보흐름 기반의 지식능력 보유 • 전투공간 객체 사이의 효과적 연결 • PCW (Platform Centric Warfare)) → NCW • 소모 중심→ 속도 중심 • 전투공간의 인지와 지식공유로 협동 작전 수행 • 지휘의 속도 증가 : OODA (Observation, Orientation, Decision, Action) 주기 단축 • 정보기반의 임무계획/연습 능력 개념 변화 TeamGOLF

  26. Global Information Grid 출처 : Network Centric Warfare, CCRP TeamGOLF

  27. Global Information Grid • Global Information Grid (GIG) of Joint Chiefs of Staff includes • Global Grid (GG) • Integrated Command and Control System of Systems (C2SoS) • Joint Battlespace Infosphere (JBI) GIG C2SoS GG JBI 출처 : Global Communication Grid Architecture Tutorial TeamGOLF

  28. Global Grid • Operationally • Enabler of interoperable communications among Services and Allied/Coalition partners • Systematically • Means for horizontally integrating communications and networking of AF’s integrated Command and Control System of Systems (C2SoS) • Technically • Transport and Network Layers of Open Systems Interconnection (OSI) model • Transport and Internet Layers of the Transport Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) model, using common network protocol, viz., IP 출처 : Global Communication Grid Architecture Tutorial TeamGOLF

  29. Global Grid 출처 : Global Grid for Large C2/ISR Aircraft with Joint STARS Example TeamGOLF

  30. Global Grid 출처 : Global Grid for Large C2/ISR Aircraft with Joint STARS Example TeamGOLF

  31. 전술데이터링크를 위한 장비 활용 Operation 구축된 Infrastructure 활용 System Technique IP v6 적용 Global Grid 주요 고려 사항 Global Grid TeamGOLF

  32. 전술데이터링크 • 전술데이터란? • 전술적 수준의 작전을 계획하고 수행하기 위해 요구되거나 우군의 즉각 조치가 요구되는 긴박한 위협에 관련된 자료 • 전장공간의 환경 변화 : 표적정보, 무기/센서 상태 등 • 전술데이터링크란? • 전술데이터를 송수신할 목적으로 다양한 C4I체계들을 연동하여 실시간으로 정보교환을 지원하는 유무선 기반의 이동통신체계 출처 : 한국형 합동전술데이터링크체계 구축 방향 TeamGOLF

  33. 전술데이터링크 LINK-11 LINK-16 구 분 ㅇ전투양상 복잡에 따른 전술 데이타량 증가에 따라 LINK-11 제한점 보완 ㅇ항공기 통제용 DATA LINK인 LINK-4A를 통하여 1980년대 개발 1990년 실용화 ㅇ1960년대초 대공전 수행을 위한 신속한 탐지정보 교환 목적으로 개발 ㅇ이후 대함전, 대잠전에 필요한 데이타가 추가됨 개발배경 ㅇLINK-11 사용목적과 동일하고,항공기(이착륙,공격 유도관제,탐지정보 전송)용 LINK-4A 기능 추가 ㅇ대공전,대함전,대잠전 수행에 필요한 탐지자료 및 전술조치 자료를 참가세력간 실시간 상호교환 주 용 도 ㅇ238KBPS(FAST) : 2380개 표적 / 초 ㅇ115KBPS(SLOW) : 1150개 표적 / 초 ㅇ2250BPS(FAST) : 25개 표적/초 ㅇ1364BPS(SLOW) : 13개 표적/초 통신속도 최대 가입자 ㅇ20 개 ㅇ1000 개 대전자전 기능 ㅇ가능 ㅇ불가 TeamGOLF

  34. 전술데이터링크 • 전술데이터 개념 구조 출처 : 한국형 합동전술데이터링크체계 구축 방향 TeamGOLF

  35. AS-IS • 제한사항 • 각군 및 관련 기관별, 분야별 독자적인 다양한 데이터링크 보유 • 공통점이 없는 링크포맷 및 통신매체 난립으로 중단 없는 정보 흐름 달성 곤란 • 구축 및 관리 비용 과다 소요, 중요한 전장정보의 시기에 맞지 않게 배포 출처 : 한국형 합동전술데이터링크체계 구축 방향 TeamGOLF

  36. AS-IS • 분석 • 방대한 시스템에 대한 구축 곤란 • 해군 및 공군의 TADIL-J Platform 증가 • VMF를 사용하는 Platform들은 2000년부터 시작해서 가장 높은 비율로 괄목하게 증가, 링크-22 도입은 2004년부터 시작 • 총체적으로 기존 데이터링크들이 급격하게 감소, 반면에 전술데이터링크 J시리즈 패밀리(VMF, LINK-16/22) 사용하는 Platform들은 괄목하게 증가 • 관련 조직 및 정책 수립 양호 TeamGOLF

  37. TO-BE • 구축 개념 • 데이터소요,메시지,물리적매체로 구성되는 C4I체계 일차적 기술기반구조 • 비트지향 메시지 표준으로 구성, 실시간 정보요구사항 충족을 위해 진화 • 모든 Platform 과 무기체계에 적용 가능한 단일 데이터링크 존재 불가 출처 : 한국형 합동전술데이터링크체계 구축 방향 TeamGOLF

  38. TO-BE 출처 : Global Communication Grid Architecture Tutorial TeamGOLF

  39. 사례 분석 출처 : Global Grid for Large C2/ISR Aircraft with Joint STARS Example TeamGOLF

  40. 사례 분석 출처 : Global Grid for Large C2/ISR Aircraft with Joint STARS Example TeamGOLF

  41. 사례 분석 출처 : Global Grid for Large C2/ISR Aircraft with Joint STARS Example TeamGOLF

  42. 사례 분석 출처 : Global Grid for Large C2/ISR Aircraft with Joint STARS Example TeamGOLF

  43. 3. 그리드 기술의 한국군 적용 방안 한국군 현황

  44. 한국군 현황 (1/7) • 국방 정보화 목표 정보ㆍ지식 중심의 『정예 정보화 군』 육성 국 방 통 합 정 보 체 계 전장관리정보체계 정 보 통 신 기 반 체 계 자원관리정보체계 ㆍ예산, 인력, 의료, 동원, 시설, 군수/조달 등 기능별 자원관리체계 ㆍ전자행정 공군C4I 합 동 C4I 체 계 지상C4I 해군 C4I 육 군 자원관리 해 군 자원관리 공 군 자원관리 군사정보 체계 ㆍ 정보통신망 ㆍ컴퓨터 ㆍ정보보호 표준화 및 상호운용성, 제도/절차 (공통기술 환경하 상호연동, 통합운용) TeamGOLF

  45. 한국군 현황 (2/7) • 전장관리 정보체계 개념 합동 C4I체계 중심의 Sensor-to-Shooter 구현 - 전 체계 연동 및 통합 군사정보 체계 합동 C4I체계 공군 C4I 해군 C4I KNTDS MCRC 육군 C4I 전투근무지원 작 전 화 력 정 보 MCRC: Master Command and Report Center Link KNTDS:  Korea Naval Tactical Data System TeamGOLF

  46. 한국군 현황 (3/7) • 전장관리 정보체계 현안 • 조기전력화, 경제적 획득에 주안 • 군별, 기능별 추진으로 합동전장운용개념을 충족하는 체계구축어려움 예상 • 합참 : • 육군 : • 해군 : • 공군 : PGM: Precision Guided Munition ISR: Intelligence Surveillance and Reconnaissance CPAS: Command Post Automation System TeamGOLF

  47. 한국군 현황 (4/7) • 한국군 전술데이터링크 운용 현황 TeamGOLF

  48. 한국군 현황 (5/7) • 한국군 전술데이터링크 종류 TADIL: Tactical Digital Information Link ISDL: Inter Site Data Link RTDS: Real Time Display System TeamGOLF

  49. 한국군 현황 (6/7) • 전술데이터링크 운용 현황 분석 • 해군 / 공군 중심으로 구성 • 무기체계 도입 시 선진국에 의존하므로 대부분 패키지로 전술 데이터링크 도입 TeamGOLF

  50. 한국군 현황 (7/7) • 전장관리 정보체계 문제점 • 정보화 연동기반 미비 • 정보의 실시간 수집, 유통, 공유능력 제한 • 수행 기반 제한 TeamGOLF